Intel SGX入门教程（二）在windows环境搭建intel sgx环境并运行helloworld程序

痛定思痛。 2022-02-03 02:29 1744阅读 0赞

## 一 、环境要求 ##

### 1.1 实验环境不低于一下要求 ###

*  64 位 Microsoft Windows 操作系统
 *  Microsoft Visual Studio 2015
 *  英特尔软件防护扩展 SDK

> 注意：Visual Studio一定是专业版

### 1.2 BIOS中开启SGX配置 ###

> 不同bios的设置可能会有区别，即使bios不支持sgx，也不会影响入门学习。我们可以通过SGX  
> SDK里面内置的模拟器来运行调试enclave程序｡

手动 BIOS 配置

1.  系统在启动过程中，键入要进入 BIOS 击键 （通常功能键）。
2.  通过下面的菜单导航：
    
        英特尔高级菜单-> CPU 配置软件 Guard 扩展指令集 (SGX)->
3.  BIOS 都会显示下面的选项。（并非所有系统 Oem 都支持所有的三个选项。）
    
        已启用
          软件控制
          已禁用

这些选项定义，如下所示：

已启用

如果设置此选项，英特尔软件防护扩展是已启用且可供使用的应用程序。

注：如果设置已启用，英特尔高级菜单-> CPU Configuration-> PRMRR必须还配置。（一些 Oem 可能会自动分配 PRMRR 值时启用了英特尔 SGX。）如果 OEM 支持 PRMRR 所选内容，将值设为 32 MB，64 MB 或 128 MB。英特尔参考 BIOS 的默认选项为 128 MB。

软件控制  
如果设置软件控制，您的应用程序必须支持在英特尔软件防护扩展功能检测过程（以前提供的链接） 中提及英特尔 SGX 使用 API.

注：支持通过软件参加英特尔软件防护扩展，则可能需要重新启动系统。
    
         已禁用

如果设置被禁用，英特尔 SGX 已明确禁用，并通过软件应用程序无法启用它。您应更改此设置为启用。如果已禁用，则可以只构建/运行英特尔 SGX 启用模拟模式中的应用程序。此外，英特尔 SGX 平台软件 (PSW) 将无法安装。

4.后启用英特尔 SGX，输入键击保存并退出BIOS。

## 二 、软件安装 ##

### 2.1 Intel ME下载及安装 ###

[https://downloadcenter.intel.com/download/28680/Intel-Management-Engine-Driver-for-Windows-7-][https_downloadcenter.intel.com_download_28680_Intel-Management-Engine-Driver-for-Windows-7-]  
E:\\devsoft\\sgx\\ME\_SW\_1909.12.0.1237\\Corp\\ME\_SW\_MSI\\SetupME.exe

> SGX有些相关的安全功能需要Intel Management Engine(ME)提供(单向计数器monotonic counter和实时时钟RTC)以及互联网连接,所以建议安装SGX SDK及PSW时保持互联网连接, 并且安装完全版的Intel ME软件包

### 2.2 安装Visual studio 2017 ###

通过微软官方下载Visual Studio IDE,不是code。  
[https://visualstudio.microsoft.com/][https_visualstudio.microsoft.com]

这一步一定要在安装SGX SDK之前。否则，你启动VS2017时，无法看到SGX的插件。

### 2.3 安装SGX SDK ###

#### 2.3.1 下载 ####

[https://registrationcenter.intel.com/en/products/postregistration/?sn=CCXS-ZSSJ7GG5&EmailID=908947250%40qq.com&Sequence=2444010&ret=n][https_registrationcenter.intel.com_en_products_postregistration_sn_CCXS-ZSSJ7GG5_EmailID_908947250_40qq.com_Sequence_2444010_ret_n]  
下载PSW(平台环境）和SDK(必须的)，下载后的exe文件解压后，有说明文档和安装的exe  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

##### 2.3.2 新建项目可以看到 Intel SGX Enclave Project时，说明你的环境是ok的。 #####

![在这里插入图片描述][20190508163928439.png]

## Hello World ##

#### 原生C++的helloworld (高手可以跳过) ####

// main_app.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
    //
    #include"pch.h"
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    #define MAX_BUF_LEN 100
    
    
    void foo(char *buf, size_t len)
    {
    	const char *secret = "Hello App!";
    	if (len > strlen(secret))
    	{	
    		memcpy(buf, secret, strlen(secret) + 1);
    	}
    }
    
    int main()
    {
    	char buffer[MAX_BUF_LEN] = "Hello World!";
    	foo(buffer, MAX_BUF_LEN);
    	printf("buffer:\"%s\"\n", buffer);
    	return 0;
    
    }

ctrl+f5 运行。  
定义了一个buffer和长度。将Hello World传入后打印。  
![在这里插入图片描述][20190509181931634.png]

> Windows版Hello World的所有代码都是运行在Windows内存空间的｡因此运行在这个Windows运行环境下的其他程序可以很容易的通过一些漏洞攻击Hello World的内存空间,例如通过修改foo()函数代码段的数据,把buffer\[\]数组内的“Hello App”替换成其他的字符串｡

#### Enclave版本Hello World ####

##### 修改edl文件,在ECALLs添加 foo函数调用 #####

enclave {
        from "sgx_tstdc.edl" import *;
    
        trusted {
            /* define ECALLs here. */
    		public void foo([out,size=len] char* buf,size_t len);
    
        };
    
        untrusted {
            /* define OCALLs here. */
    
        };
    };

##### 打开原生版本的helloworld项目，文件-》添加-》现有项目 #####

目的：把enclave项目add到原生项目  
![在这里插入图片描述][20190509183346542.png]  
把enclave项目添加到原生C++的项目中去。资源里表里可以看到存在两个项目  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

##### 在原生（main\_app）右键 import Enclave #####

![在这里插入图片描述][20190509183652317.png]  
选中之前修改的edl文件，OK  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

##### 文件结构 #####

停顿一下，先看看现在的文件目录。（实验命名不是很规范，看起来有点累）  
main\_app.cpp是原生的helloworld。  
Enclave1.cpp是Enclave项目创建的文件。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

##### 编辑 Enclave1.cpp #####

#include "Enclave1_t.h"
    
    #include "sgx_trts.h"
    #include <string.h>
    
    void foo(char *buf, size_t len)
    {
    	const char *secret = "Hello App!";
    	if (len > strlen(secret))
    	{
    		memcpy(buf, secret, strlen(secret) + 1);
    	}
    }

##### 编辑main\_app.cpp #####

#include "pch.h"
    #include <stdio.h>
    #include <tchar.h>
    #include "sgx_urts.h"
    #include <string.h>
    #include "Enclave1_u.h"
    
    #define ENCLAVE_FILE _T("Enclave1.signed.dll")
    #define MAX_BUF_LEN 100
    
    
    int main()
    {	
    	sgx_enclave_id_t	eid;
    	sgx_status_t		ret = SGX_SUCCESS;
    	sgx_launch_token_t	token = { 0 };
    
    	int updated = 0;
    	char buffer[MAX_BUF_LEN] = "Hello World!";
    
    	//创建包含token的enclave容器
    	ret = sgx_create_enclave(ENCLAVE_FILE, SGX_DEBUG_FLAG, &token, &updated, &eid, NULL);
    	if (ret != SGX_SUCCESS)
    	{
    		printf("APP:error %#x ,failed to create enclave .\n", ret);
    		return -1;
    	}
    
    	//Enclave CALL(ECALL) 启动enclave容器
    	foo(eid,buffer,MAX_BUF_LEN);
    	printf("%s\n",buffer);
    	getchar();
    
    	//销毁enclave容器
    	if (SGX_SUCCESS != sgx_destroy_enclave(eid))
    		return -1;
    	system("pause");
    	getchar();
    	return 0;
    
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

##### 编译结果 #####

1>------ 已启动全部重新生成: 项目: main_app, 配置: Debug Win32 ------
    2>------ 已启动全部重新生成: 项目: Enclave1, 配置: Debug Win32 ------
    2>Creating proxy/bridge routines
    1>Creating untrusted proxy/bridge routines
    1>pch.cpp
    2>Enclave1.cpp
    1>Enclave1_u.c
    2>Enclave1_t.c
    2>  正在创建库 E:\sgx\main_app\Debug\Enclave1.lib 和对象 E:\sgx\main_app\Debug\Enclave1.exp
    2>Enclave1.vcxproj -> E:\sgx\main_app\Debug\Enclave1.dll
    2>sign the enclave
    2>The required memory is 0x15f000.
    2>Succeed.
    2><EnclaveConfiguration>
    2>    <ProdID>0</ProdID>
    2>    <ISVSVN>0</ISVSVN>
    2>    <StackMaxSize>0x40000</StackMaxSize>
    2>    <HeapMaxSize>0x100000</HeapMaxSize>
    2>    <TCSNum>1</TCSNum>
    2>    <TCSPolicy>1</TCSPolicy>
    2>    <DisableDebug>0</DisableDebug>
    2>    <MiscSelect>0</MiscSelect>
    2>    <MiscMask>0xFFFFFFFF</MiscMask>
    2></EnclaveConfiguration>
    1>main_app.cpp
    1>main_app.vcxproj -> E:\sgx\main_app\Debug\main_app.exe
    ========== 全部重新生成: 成功 2 个，失败 0 个，跳过 0 个 ==========

##### 运行结果 #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

## 结语 ##

运行的过程并不顺利，我本身不懂C++，也没用过VS2017。报了很多lib找不到或者无法打开的错误。经过大量尝试一后才跑通了helloworld。遇到问题慢慢分析，可以参考其他文章。关于如何打卡intel sgx的支持，还有检查手段。

需要源码的可以先留言

[https_downloadcenter.intel.com_download_28680_Intel-Management-Engine-Driver-for-Windows-7-]: https://downloadcenter.intel.com/download/28680/Intel-Management-Engine-Driver-for-Windows-7-
[https_visualstudio.microsoft.com]: https://visualstudio.microsoft.com/
[https_registrationcenter.intel.com_en_products_postregistration_sn_CCXS-ZSSJ7GG5_EmailID_908947250_40qq.com_Sequence_2444010_ret_n]: https://registrationcenter.intel.com/en/products/postregistration/?sn=CCXS-ZSSJ7GG5&EmailID=908947250%40qq.com&Sequence=2444010&ret=n
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tvdXJ5b3VzaGluZQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220203/e1d6014843d045149c55d99903c9df4f.png
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[20190508163928439.png]: /images/20220203/675adb69619145cba2d35cfff4182df9.png
[20190509181931634.png]: /images/20220203/fd02b9a72fc8439a9955b0cc25ecc983.png
[20190509183346542.png]: /images/20220203/fcdbd1d8c761447e85a17a25c3cf7165.png
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